JP2008044439A - Motor and in-wheel motor structure using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ及びこれを用いたインホイールモータ構造に関する。 The present invention relates to a motor and an in-wheel motor structure using the same.
従来から、モータの回転出力により作動するオイルポンプを備え、オイルポンプからのオイルを、モータのステータコア外周に供給するオイル流路を備えるインホイールモータ構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。このインホイールモータ構造では、モータのステータコア外周から供給されたオイルは、ステータコア及びステータコイルの冷却に供され、その後、モータや減速ギアの軸を支持する各ベアリングの潤滑に供されている。
ところで、ステータコア及びステータコイルの冷却には、多量のオイルが必要であるが、ベアリングの潤滑には、少量のオイルで十分である。逆に、ベアリングに多量のオイルがかかると、回転損失となり効率低下を招く。 By the way, although a large amount of oil is required for cooling the stator core and the stator coil, a small amount of oil is sufficient for lubricating the bearing. On the other hand, if a large amount of oil is applied to the bearing, rotation loss occurs and efficiency is reduced.
そこで、本発明は、モータシャフトの形状に工夫を施すことで、モータシャフトを支持するベアリングに適切な量のオイルが供給されるようにすることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to devise the shape of the motor shaft so that an appropriate amount of oil is supplied to the bearing that supports the motor shaft.
上記目的を達成するため、第1の発明は、モータケースの上方よりモータシャフトに流体を供給可能に構成されたモータにおいて、
モータシャフトを回転可能に支持するベアリングを備え、
前記ベアリングにより直接支持されないモータシャフトの部分に、前記ベアリングに軸方向に当接する部位の直径よりも直径が小さい小径部位を設けることを特徴とする。
To achieve the above object, the first invention is a motor configured to be able to supply fluid to the motor shaft from above the motor case.
It has a bearing that rotatably supports the motor shaft,
The motor shaft portion that is not directly supported by the bearing is provided with a small-diameter portion having a diameter smaller than the diameter of the portion that abuts the bearing in the axial direction.
上記目的を達成するため、第2の発明は、インホイールモータ構造に係り、
車輪内に配置され、ベアリングにより回転可能に支持されたモータシャフトを備える車輪駆動用のモータと、
前記モータの回転出力により作動するオイルポンプと、
前記オイルポンプからのオイルを前記モータのモータシャフトに導くオイル流路とを備え、
前記ベアリングにより直接支持されない前記モータシャフトの部分に、前記ベアリングに軸方向に当接する部位の直径よりも直径が小さい小径部位を設けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a second invention relates to an in-wheel motor structure,
A wheel driving motor comprising a motor shaft disposed in a wheel and rotatably supported by a bearing;
An oil pump that operates according to the rotational output of the motor;
An oil flow path for guiding oil from the oil pump to a motor shaft of the motor;
The motor shaft portion that is not directly supported by the bearing is provided with a small diameter portion having a diameter smaller than the diameter of the portion that abuts the bearing in the axial direction.
本発明によれば、モータシャフトを支持するベアリングに適切な量のオイルを供給することができる。 According to the present invention, an appropriate amount of oil can be supplied to the bearing that supports the motor shaft.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例に係るインホイールモータ構造の要部構成を示す断面図である。尚、図1において、車輪の上側約1/3の部分は、図示が省略されており、タイヤについても図示が省略されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of an in-wheel motor structure according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the illustration of the upper one-third portion of the wheel is omitted, and the illustration of the tire is also omitted.
車輪10は、タイヤ(図示せず)が装着されるホイール14を備える。ホイール14のリム内周面14aより囲繞される空間内には、以下で詳説するように、モータ関連の構成要素の主要部が収められる。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「車輪内」とは、ホイール14のリム内周面14aより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品が車輪内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体が完全に当該略円柱形の空間内に収まることを意味せず、当該部品の一部が部分的に当該略円柱形の空間内からはみ出す構成を除外するものではない。
The
車輪10内には、主に、アクスルベアリング100と、ブレーキディスク110と、ブレーキディスク110を車両内側からカバーするブレーキダストカバー112と、ブレーキキャリパ(図示せず)と、車輪駆動用のモータ700と、減速機構200と、オイルポンプ300と、オイルタンク(オイル溜め)310と、オイル流路 (後述)と、ナックル(キャリア)400と、ロアアーム520の車輪側の端部が接続されるロアボールジョイント500とが配置される。また、図示しないが、車輪10内には、タイロッド(図示せず)の車輪側の端部が接続されるボールジョイントや、アッパアームの車輪側の端部が接続されるアッパボールジョイントが配置される。但し、ストラット式サスペンションの場合には、アッパアームに代えて、ストラット(ショックアブソーバ)の下端がナックル400の上側に接続される。
Inside the
モータ700は、車輪10内における車両内側の空間に配置される。モータ700は、図1に示すように、車軸中心に対して上側にオフセットして配置されると共に、車軸中心に対して車両前側にオフセットして配置される(図2参照)。これにより、車輪10内の車両内側の空間には、図1に示すように、モータ700がオフセットされた分だけ、車両後側及び下側に、モータ700に占有されない空間が生まれる。従って、モータを車軸中心に同心に配置した構成に比べて、車輪10内における車両内側且つ下側の空間が広がるので、ロア側のサスペンション配置の自由度が大きくなる。また、車輪10内において、モータ700がオフセットされた側(本例では、車両前側)とは反対側(車両後側)に、ブレーキキャリパに容易に搭載することができる(図2のブレーキキャリパ取り付け点122参照)。
The
モータ700の主要構成要素は、電磁鋼板(例えば珪素鉄)の積層体からなるステータコア702と、ステータコア702の溝(鉄心溝)に巻回されるステータコイル704と、ロータ706とを含む。モータ700は、車軸中心に対して上述の如くロータ706の回転軸がオフセットするように、配置される。モータ700が三相モータである場合、ステータコイル704は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルからなる。ロータ706は、ステータコア702およびステータコイル704の内周側に配置される。
Main components of the
ロータ706は、図1に示すように、回転軸を構成する円形断面のモータシャフト710と、ステータコア702に対して径方向に対向する外周部722と、外周部722とモータシャフト710とを径方向に連結する連結部720とを含む。外周部722とモータシャフト710との間には、モータシャフト710まわりにリング状の空間730が形成される。空間730は、連結部720により、車両内側の第1空間732と、車両外側の第2空間734とに仕切られる。第1空間732には、モータカバー750の車両外側の面に突設された周壁752が適切な隙間を以って収容される。周壁752の内周側には、ベアリング820の外輪側がかしめ等により結合される。
As shown in FIG. 1, the
モータシャフト710は、車両内側の端部付近にベアリング820が配置される。ベアリング820は、転動体として玉を用いるラジアル玉軸受(ボールベアリング)であってよく、例えば、単列深溝ボールベアリングであってよい。ベアリング820の外輪側は、モータカバー750の周壁752に結合される。これにより、モータシャフト710は、車輪10内における車両内側で、ベアリング820を介してモータカバー750に回転可能に支持される。
The motor shaft 710 is provided with a
モータシャフト710は、第1空間732内に、ベアリング820に直接支持される部位719に隣接して、ベアリング820の内輪に対して径方向に当接する部位718と、部位718及び連結部720の間の部位716とを有する。部位718は、ベアリング820の内輪の外径と略対応する外径を有する断面円形の部位であり、以下、「第1大径部718」と称する。部位716は、第1大径部718よりも直径の小さい断面円形の部位であり、以下、「第1小径部716」と称する。ベアリング820は、ラジアル荷重と共に、第1大径部718を介して入力されるスラスト荷重を受け持つ。第1大径部718と第1小径部716の技術的な意義については、後にオイル流路に関連して詳説する。
In the
モータシャフト710は、車両外側の端部付近にベアリング830が配置される。ベアリング830は、転動体として玉を用いるラジアル玉軸受(ボールベアリング)であってよく、例えば、単列深溝ボールベアリングであってよい。ベアリング830の外輪側は、ナックル400に結合される。これにより、モータシャフト710は、車両外側で、ベアリング830を介してナックル400に回転可能に支持される。
The motor shaft 710 is provided with a bearing 830 in the vicinity of the outer end of the vehicle. The bearing 830 may be a radial ball bearing (ball bearing) using balls as rolling elements, for example, a single row deep groove ball bearing. The outer ring side of the bearing 830 is coupled to the
同様に、モータシャフト710は、第2空間734内に、ベアリング830に直接支持される部位711に隣接して、ベアリング830の内輪に対して径方向に当接する部位712と、部位712及び連結部720の間の部位714とを有する。部位712は、ベアリング830の内輪の外径と略対応する外径を有する断面円形の部位であり、以下、「第2大径部712」と称する。部位714は、第2大径部712よりも直径の小さい断面円形の部位であり、以下、「第2小径部714」と称する。ベアリング830は、ラジアル荷重と共に、第2大径部712を介して入力されるスラスト荷重を受け持つ。第2大径部712と第2小径部714の技術的な意義については、後にオイル流路に関連して詳説する。
Similarly, in the second space 734, the motor shaft 710 is adjacent to a
モータ700の回転出力は、減速機構200を介してホイール14に伝達される。減速機構200は、2軸の減速機構であり、カウンターギア機構210と、遊星歯車機構220とからなり、2段階の減速を実現する。尚、以下で説明する減速機構200の各ギア212,214、222、224,226,228は、はすば歯車(ヘリカルギア)により構成されてよい。
The rotation output of the
カウンターギア機構210は、図1に示すように、モータ700よりも車両外側に配置される。カウンターギア機構210は、モータ700の出力軸710に対して同軸に配置される小径の駆動歯車212と、駆動歯車212に噛合う大径の被動歯車(カウンターギア)214とからなる。小径の駆動歯車212は、モータ700のモータシャフト710の車両外側端部(部位711よりも車両外側の部位)に対して、車両外側からスプライン嵌合され、かしめられて一体化される。大径のカウンターギア214は、車軸中心に回転中心を有する。従って、モータ700のモータシャフト710は、およそ、駆動歯車212の半径とカウンターギア214の半径とを足し合わせた距離だけ、車軸中心に対してオフセットして配置されることになる。
As shown in FIG. 1, the
遊星歯車機構220は、図1に示すように、車輪10内における車両外側の空間に、カウンターギア機構210よりも車両外側に配置される。遊星歯車機構220は、車軸中心に同軸に配置される。遊星歯車機構220は、サンギア222と、プラネタリギア224と、プラネタリキャリア226と、リングギア228とからなる。
As shown in FIG. 1, the
サンギア222は、カウンターギア機構210のカウンターギア214に連結される。図1に示す例では、サンギア222及びカウンターギア214は、サンギア軸(シャフト)250の車両内外方向の両端に形成されている。具体的には、サンギア軸250は、車軸中心に回転中心を有し、車両外側の端部周面にサンギア222を有し、車両内側の端部周面にカウンターギア214を有する。サンギア軸250は、車両内側の端部で、ナックル400に対してベアリング800を介して回転可能に支持され、車両外側の端部で、円盤状の動力伝達部材270に対して、ベアリング810を介して回転可能に支持される。尚、サンギア222及びカウンターギア214は、別部品で構成されても良く、この場合、それぞれの部品同士がスプライン結合されればよい。また、ベアリング800及びベアリング810は、転動体として玉を用いるラジアル玉軸受(ボールベアリング)であってよく、例えば、単列深溝ボールベアリングであってよい。また、ベアリング800は、図1に示すように、カウンターギア214の内部(内周側)に組み込まれてよく、ベアリング800の内輪側には、ナックル400の凸部412が圧入等により結合される。
The
プラネタリギア224は、内周側でサンギア222と噛合い、外周側でリングギア228に噛合う。プラネタリギア224は、プラネタリキャリア226に対して、ローラ軸受225を介して回転可能に支持される。プラネタリキャリア226は、車軸中心に回転中心を有し、車輪10内における車両内側では、サンギア軸250に対してスラスト円筒ころ軸受840を介して支持され、車両外側では、動力伝達部材270に周状に形成された周溝272にスプライン嵌合される。プラネタリギア224は、サンギア222まわりに、等間隔をおいて複数個設定される。プラネタリギア224及びプラネタリキャリア226は、アセンブリされて一のユニットを構成する(以下、「プラネタリギアユニット」という。)。プラネタリギアユニットのプラネタリキャリア226は、車両外側で、動力伝達部材270のストッパ部274に当接する。これにより、プラネタリギアユニットは、スラスト円筒ころ軸受840及びストッパ部274により車両内外方向の変位が制約される。
The
リングギア228は、車軸中心に回転中心を有し、サンギア222を外周側から囲繞するように配置される内輪側部材260の内周面に形成される。内輪側部材260の外周面は、アクスルベアリング100のインナーレースを構成する。尚、図示の例では、アクスルベアリング100は、2列のアンギュラーボールベアリングであり、車両外側の列に対する外インナーレースについては、内輪側部材260とは別の部材により構成されている。このような別の部材は、内輪側部材260の外周に嵌合させてかしめることにより内輪側部材260に一体化される。
外輪側部材262は、内輪側部材260を外周側から囲繞するように配置される。外輪側部材262の内周面は、アクスルベアリング100のアウターレースを構成する。外輪側部材262と内輪側部材260との間の車両内外方向の端部には、異物の混入やオイルの流通を防止するためのシール280、282が設けられる。
The outer
動力伝達部材270は、減速機構の車両外側を覆うように設けられる円盤状の部材であり、車両内側には、プラネタリキャリア226の車両外側端部(周壁部)がスプライン嵌合される周溝272が形成される。動力伝達部材270の外周縁は、外輪側部材262の車両外側の端部に、かしめ等により結合される。即ち、動力伝達部材270は、外輪側部材262の車両外側の略円形の開口を塞ぐように、外輪側部材262に対して固定される。外輪側部材262は、外周面に径方向外側に突出するつば部(フランジ部)263を有し、つば部263にはハブボルト264が締結されるボルト穴が形成される。外輪側部材262は、つば部263でブレーキディスク110の内周部を挟み込んだ状態で、ホイール14に対してハブボルトによりブレーキディスク110と共締めされる。
The
以上の構成において、図示しない車両制御装置からの指令によりモータ700のロータ706が回転すると、それに伴い、カウンターギア機構210の小径の駆動歯車212が回転し、駆動歯車212と噛合う大径のカウンターギア214が回転し、1段目の減速が実現される。カウンターギア214が回転すると、カウンターギア214と一体のサンギア222が回転することになり、それに伴い、プラネタリギア224が自転しながらサンギア222まわりを公転する。この自転分により、2段目の減速が実現される。プラネタリギア224の公転運動は、プラネタリキャリア226により取り出され、プラネタリキャリア226にスプライン嵌合された動力伝達部材270に伝達される。これにより、動力伝達部材270が回転されると、外輪側部材262、ブレーキディスク110及びホイール14は、動力伝達部材270と一体となって回転する。即ち、車輪の駆動が実現される。
In the above configuration, when the
ナックル400は、主に、車輪10の略中心付近に位置する主要構造部410と、円筒状の周壁部(モータケース部)430とを有する。ナックル400の周壁部430の径方向内側の空間には、上述のモータ700の主要構成要素が配置される。ナックル400の周壁部430の車両内側の端部には、周壁部430内の空間を覆うようにモータカバー750が結合される。尚、周壁部430とモータカバー750との接合部には、オイル漏れを防止するためのガスケット(図示せず)が設けられてよい。
The
ナックル400の主要構造部410は、薄肉の周壁部430やその他のリブ等と異なり、十分な強度・剛性を有し、アクスルベアリング100との結合部、タイロッドやサスペンションアーム(ロアアーム520等)の取り付け点、ブレーキキャリパ取り付け点122(図2参照)を介して入力される荷重を受け持つ役割を果たす。
Unlike the thin
ナックル400の主要構造部410の車両外側の端部には、内輪側部材260が例えば圧入又はボルト等により結合される。ナックル400と主要構造部410との間の接合部には、オイル漏れを防止するためのOリング910が設けられてよい。
An inner
ナックル400の主要構造部410は、車両外側の端部で、アクスルベアリング100(内輪側部材260)を介して車輪10から入力される各種荷重を受け持つ。ナックル400の主要構造部410の内部空間には、上述のカウンターギア機構210が配置される。ナックル400の主要構造部410は、ベアリング830及びベアリング800を介して入力される各種のスラスト荷重とラジアル荷重を受け持つ。尚、ナックル400の主要構造部410は剛性が高いので、ベアリング830及び800の動定格荷重ないし動等価荷重を、それぞれ対応するベアリング820及び810に比べて高く設定するのが望ましい。これにより、高い強度・剛性の部位に、大きい荷重を受け持たせることができる合理的な構造が実現される。
The main
ナックル400の主要構造部410は、下側に延びる2本の腕部424,426(図2参照)を有する。腕部424,426の下端には、ナックルアーム130がボルト等によりそれぞれ締結される。ナックルアーム130は、車輪10内で車両前後方向に延在する。ナックルアーム130の前端側には、タイロッド取り付け用のボールジョイントが設定され、ナックルアーム130の後端側には、ロアボールジョイント500が設定される。ナックル400の主要構造部410は、ロアボールジョイント500等を介して入力される各種荷重を受け持つ。
The
ロアボールジョイント500は、図1に示すように、ブレーキディスク110よりも車両内側に配置される。ロアボールジョイント500には、上方からナット522によりロアアーム520が締結される。ロアアーム520は、車両幅方向に延在し、車両内側の端部は、図示しない車体にブッシュ等を介して支持される。尚、ロアアーム520は、如何なる形式のものであっても良く、例えば、L字型のロアアームやダブルリンクタイプのロアアームであってもよい。ロアアーム520は、図示しないアッパアーム(又はストラット)と協働し、車輪10を車体に対して揺動可能に支持する。また、バネ及びアブソーバ(図示せず)が車体とロアアーム520との間に設けられる。これにより、車輪10からの車体への入力が緩和される。尚、バネについては、スプリングコイル、空気バネの如何なる形式のバネであってもよく、アブソーバーについても、上下入力に対して減衰作用を付与する油圧アブソーバーの他、回転入力に対して減衰作用を付与する回転式電磁アブソーバーが用いられてもよい。
As shown in FIG. 1, the lower ball joint 500 is disposed on the vehicle inner side than the
本実施例では、上述の如くモータ700が車軸中心に対して上側にオフセットされているので、ロアボールジョイント500の配置位置(キングピン軸の配置)の自由度が高まり、例えば、ロアボールジョイント500を、図1に示すように、ブレーキディスク110に対して、必要なクリアランスを残して最大限に近づけることもできる。これにより、タイヤ入力点と各部材の車両内外方向のオフセットが小さくなるので、各部材(例えばナックルの主要構造部410)の必要強度・剛性を小さくすることができ、軽量化を図ることができる。
In this embodiment, since the
オイルタンク310は、図1に示すように、ナックル400の下方に形成され、車輪10内における車軸中心に交差する鉛直線上の下方側に配置される。オイルタンク310は、好ましくは、減速機構200のギア部の最下位置よりも下方に配置される。また、オイルタンク310は、図1に示すように、ロアボールジョイント500よりも車両外側に配置されると共に、ブレーキダストカバー112よりも車両内側に配置される。
As shown in FIG. 1, the
オイルタンク310は、ブレーキディスク110のハット部110aの内部空間を利用して配置される。図示の例では、オイルタンク310は、ナックル400に対して車両外側から固定されるカバー部材311により形成されている。カバー部材311は、ナックル400に、かしめやボルト等で結合されてよい。かかる構成によれば、オイルタンク310がロアボールジョイント500に対して車両内外方向で完全にオフセットされて配置される。これにより、オイルタンク310の破損等により万が一オイルタンク310からオイルが漏れた場合にも、ロアボールジョイント500に漏れたオイルがかかることが確実に防止され、ロアボールジョイント500の性能低下を招くことを確実に防止することができる。
The
オイルタンク310には、同じくナックル400内に形成されるサクション経路312の下側の端部が接続されると共に、オイル帰還用のオイル帰還経路313が連通される。オイルタンク310は、上述の如く、モータ700の冷却ないし減速機構200の潤滑のためのオイルを貯留する役割を果たす。
The
また、オイルタンク310には、ナックル400内に形成されたドレイン流路314及びフィラー流路316(図2参照)が連通する。ドレイン流路314及びフィラー流路316のそれぞれの開口は、図示しないドレインプラグ及びフィラープラグにより塞がれる。
Further, the
オイルポンプ300は、車両内外方向で、モータ700と減速機構200の遊星歯車機構220との間に配置される。具体的には、オイルポンプ300は、サンギア軸250の車両内側の端部に設けられる。図1に示す例では、オイルポンプ300は、カウンターギア機構210のカウンターギア214の内部、即ち、カウンターギア214の径方向内側に配置されている。より具体的には、サンギア軸250の車両内側の端部(カウンターギア214を形成するための拡径部)の径方向内側の空洞252内には、ナックル400の凸部412が収容され、凸部412の端面(車両内側の面)の凹部413に、オイルポンプ300が設けられる。尚、凹部413の内部、及び、凹部413の内に延在するポンプ回転軸302まわりは、シール部材305によりシールされる。
The
オイルポンプ300は、例えば図示のようなトロコイドポンプの他、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ(クレセントの有無を問わず)等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプの油圧ポンプであってもよい。
The
オイルポンプ300は、モータ700の回転出力により作動する。具体的には、オイルポンプ300のインナーロータが、サンギア軸250と一体のポンプ回転軸302に連結され、サンギア軸250の回転により回転される。即ち、オイルポンプ300のインナーロータは、カウンターギア214と同軸で駆動される。インナーロータが回転されると、インナーロータに対して回転軸が偏心したアウタロータが回転される。これにより、オイルタンク(リザーバータンク)310内のオイルが、サクション経路312を介して汲み上げられ、吸込口304(図2参照)から吸い込まれたオイルが、オイルポンプ300のアウタロータとインナーロータの間に挟まって圧送され、吐出口306(図2参照)からオイル流路へと吐出される。オイル流路については後述する。
本実施例では、上述の如く、オイルポンプ300が、カウンターギア214の回転出力により駆動されるので、オイルポンプ300は、モータ700の回転数に比べて、カウンターギア機構210により減速された分だけ低い回転数で駆動される。これにより、モータ700のモータシャフト710と同軸で駆動される場合に比べて、オイルポンプ300の最高回転数が低くなり、オイルポンプ300の耐久性が向上する。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ300が、サンギア軸250の内部に設定されており、車両内外方向でカウンターギア機構210と略同一の範囲内に配置されているので、モータ700、オイルポンプ300及び減速機構200の配置に必要な車軸方向の長さを、モータ、オイルポンプ及び減速機構を直列的に配置した場合に比べて、オイルポンプ300の分だけ短くすることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施例では、上述の如く、オイルポンプ300が、モータ700と減速機構200との間の中間に配置されるので、モータ700の冷却ないし減速機構200や各種ベアリング(ベアリング800,810,820,830等)の潤滑のためのオイル流路の配置が容易となる。
In the present embodiment, as described above, the
次に、オイルポンプ300から吐出されるオイルが辿る主要なオイル流路について説明する。
Next, main oil flow paths that the oil discharged from the
オイルポンプ300の吐出口306(図2参照)には、サンギア軸250内部に形成されたオイル流路910が連通する。吐出口306からオイル流路910に吐出されたオイルは、サンギア軸250の先端部の開口914を介してベアリング810に供給されると共に、サンギア軸250回転時の遠心力により、オイル孔912を介してプラネタリギア224へと供給される。このようにして供給されたオイルは、ベアリング810、及びプラネタリギア224の回転中心にあるローラ軸受255の潤滑に供される。
An
図2は、モータ700の冷却及びベアリング820,830,800の潤滑用の各オイル流路の説明図であり、モータカバー750及びモータ700の内部要素を除いた状態でナックル400の周壁部(モータケース部)430の内部を示す車両内側から見た平面図である。尚、図2においては、オイル流路の説明上、関連性の少ない部材の図示が適宜省略されている。
FIG. 2 is an explanatory view of each oil flow path for cooling the
オイルポンプ300の吐出口306には、コイルエンド付近の空間を利用して設けられるオイル流路920(図1も参照)が連通する。オイル流路920は、図2に示すように、ナックル400の周壁部430の根元付近のコーナー部に、コイルエンドまわりに周回される。オイル流路920は、ナックル400内部に形成されてもよいが、好ましくは、ナックル400とは別の部材930(以下、「オイルデリバリ930」という)により形成される。オイルデリバリ930は、管状の断面を有し、例えば弾性部材により形成される。オイルデリバリ930は、図1に示すように、ナックル400の底面414とステータコア702の車両外側端面との間に密着して挟まるように配置される。
An oil flow path 920 (see also FIG. 1) provided using a space near the coil end communicates with the discharge port 306 of the
オイルデリバリ930は、周方向で適切な間隔を置いた角度位置に、径方向外側に開口する分配穴932が形成される。ナックル400の周壁部430の内周面には、分配穴932に対応した各角度位置に、軸方向に延びる油溝432が形成される。
The
また、オイルデリバリ930は、図2に示すように、周方向で適切な間隔を置いた角度位置に、径方向内側に開口する分配穴933が形成される。尚、図示の例では、分配穴933は、分配穴932と同一の角度位置に形成されているが、設定個数や角度位置は分配穴932と異なるものであってもよい。
In addition, as shown in FIG. 2, the
また、オイルデリバリ930は、軸方向視で、ベアリング800の配置位置に交わる周方向の角度位置付近に、軸受用分配穴934が形成される。軸受用分配穴934は、ベアリング800に向けて軸方向(紙面垂直方向)に開口する。
Further, the
図2の矢印P1に示すように、吐出口306からオイル流路920(オイルデリバリ930内の流路)に吐出されたオイルは、図2の矢印P2に示すように、コイルエンドまわりで圧送される。その過程で、一部のオイルは、軸受用分配穴934を介してベアリング800に供給され、ベアリング800の潤滑に供される。また、他のオイルは、図2の矢印P3に示すように、複数の分配穴932及び分配穴933を介してオイルデリバリ930外へ径方向外内方向にそれぞれ吐出される。分配穴932を介して油溝432内に吐出されたオイルは、油溝432の延在方向に沿って方向付けられ、ステータコア702の外周面の全体にかかり、ステータコア702全体の冷却に供される。同様に、分配穴933を介して吐出されたオイルは、ステータコア702のコイルエンドに直接的にかかり、コイルエンドを含むステータコイル704全体の冷却に供される。
As shown by the arrow P1 in FIG. 2, the oil discharged from the discharge port 306 to the oil flow path 920 (the flow path in the oil delivery 930) is pumped around the coil end as shown by the arrow P2 in FIG. The In the process, a part of the oil is supplied to the
また、分配穴933及び分配穴932を介してモータ700の内部に供給されたオイルは、図1の矢印P4、P5に示すように、ステータコア702及びステータコイル704の外周側から下方に流れ、ステータコア702及びステータコイル704等を冷却しながら、モータ700のモータシャフト710まで至り、車両内外の両ベアリング820、830の潤滑に供される。このようにして冷却ないし潤滑に用いられたオイルは、重力により終局的にはオイルタンク310に帰還される。
The oil supplied into the
ここで、図1を再度参照するに、モータシャフト710は、上述の如く、第1空間732内に、ベアリング820に隣接して第1大径部718と第1小径部716を備えている。従って、上述の如く分配穴932及び油溝432を介して第1空間732内に導入されたオイルは、図1の矢印P5に従って、モータカバー750の周壁752から第1大径部718へと落下する。このとき、第1大径部718と第1小径部716により画成される段差により、第1大径部718へと落下したオイルの大半は、図1の矢印P6に従って、第1大径部718から第1小径部716へと流れ、そのまま下方に素通りする。即ち、第1空間732内に導入されたオイルの一部のみが、車両外側からベアリング820内部へと、ベアリング820の内輪と外輪の間の隙間を介して入り、ベアリング820の潤滑に供される。
Here, referring again to FIG. 1, the motor shaft 710 includes the first large-
また、同様に、モータシャフト710は、上述の如く、第2空間734内に、ベアリング830に隣接して第2大径部712と第2小径部714を備えている。従って、上述の如く分配穴933を介してナックル400の底面414とステータコイル704との間を通って第2空間734内に導入されたオイルは、図1の矢印P4に従って、第2大径部712へと落下する。このとき、第2大径部712と第2小径部714により画成される段差により、第2大径部712へと落下したオイルの大半は、図1の矢印P7に従って、第2大径部712から第2小径部714へと流れ、そのまま下方に素通りする。即ち、第2空間734内に導入されたオイルの一部のみが、車両内側からベアリング830内部へと、ベアリング830の内輪と外輪の間の隙間を介して入り、ベアリング830の潤滑に供される。
Similarly, the motor shaft 710 includes the second
ところで、ステータコア702及びステータコイル704の冷却には、多量のオイルが必要であり、例えば1〜3L/minでオイルが供給される必要がある。一方、モータシャフト710の両側のベアリング820,830の潤滑には、少量のオイルしか必要でなく、例えば数cc/minでオイルが供給されればよく、逆に多量のオイルを供給すると、ベアリング820,830の回転損失となり効率低下を招く虞がある。
By the way, cooling of the
これに対して、本実施例によれば、上述の如く、ベアリング820に隣接して第1大径部718と第1小径部716を設定することで、ベアリング820に対して余剰オイルを下方に素通りさせることができる。従って、ステータコア702及びステータコイル704の冷却に多量のオイルを用いる場合であっても、それに起因してベアリング820に過剰なオイルが供給されてしまうことを、効果的に防止することができる。即ち、本実施例によれば、ステータコア702及びステータコイル704の冷却に用いる多量のオイルのうちの適切な量のオイルだけをベアリング820に供給することができ、ベアリング820での回転損失による効率低下を防止することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, by setting the first
また、同様に、本実施例によれば、上述の如く、ベアリング830に隣接して第2大径部712と第2小径部714を設定することで、ベアリング830に対して余剰オイルを下方に素通りさせることができる。従って、ステータコア702及びステータコイル704の冷却に多量のオイルを用いる場合であっても、それに起因してベアリング830に過剰なオイルが供給されてしまうことを、効果的に防止することができる。即ち、本実施例によれば、ステータコア702及びステータコイル704の冷却に用いる多量のオイルのうちの適切な量のオイルだけをベアリング830に供給することができ、ベアリング830での回転損失による効率低下を防止することができる。
Similarly, according to the present embodiment, as described above, by setting the second
尚、本実施例において、第1大径部718と第1小径部716との間の径の差(即ち、段差の高さ)は、第1空間732内に導入されるオイルの量と、ベアリング820の潤滑に必要なオイルの量との関係に基づいて、適切に決定されてよい。例えば、第1空間732内に導入されるオイルの量が、ベアリング820の潤滑に必要なオイルの量よりも大きくなるほど、より多量のオイルを下方へと素通りさせるべく、段差の高さが高くされてよい。第2大径部712と第2小径部714との間の段差の高さについても同様に設定されてよい。
In this embodiment, the difference in diameter between the first
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、図示の例では、好ましい実施例として、モータシャフト710の両側のベアリング820,830の双方に対して、第1大径部718と第1小径部716及び第2大径部712と第2小径部714を設定しているが、何れか一方のベアリング820,830に対してのみ同様の大径部と小径部を設定してもよい。
For example, in the illustrated example, as a preferred embodiment, the first large-
また、図示の例では、第1小径部716及び第2小径部714は、角の屈曲部(R部)を除いて略一定の径に形成されているが、更に小径の部位を有してもよく、また、例えば大径部から離れるに従って径が小さくなる傾斜を有していてもよい。 In the illustrated example, the first small-diameter portion 716 and the second small-diameter portion 714 are formed to have a substantially constant diameter except for a corner bent portion (R portion), but have a smaller-diameter portion. Alternatively, for example, it may have an inclination that the diameter decreases as the distance from the large diameter portion increases.
また、図示の例では、第1大径部718及び第2大径部712の径は、対応するベアリング820及び830の内輪の径と略対応しているが、ベアリング820及び830へのオイルの供給量を更に低減すべく、第1大径部718及び第2大径部712の径を、ベアリング820及び830の内輪の径よりも小さくしてもよい。即ち、第1大径部718とベアリング820の間、及び、第2大径部712とベアリング830の内輪の間に、内輪側が高くなるような段差を設定してもよい。
In the illustrated example, the diameters of the first large-
また、図示の例は、好ましい実施例として、インホイールモータ構造に適用した場合のモータ700の構成に関するものであるが、冷却用のオイル(又は他の流体)を必要とするモータである限り、他の種類又は他の配置場所のモータに対しても同様に適用可能である。
In addition, the illustrated example relates to the configuration of the
10 車輪
14 ホイール
14a リム内周面
100 アクスルベアリング
110 ブレーキディスク
110a ハット部
112 ブレーキダストカバー
122 ブレーキキャリパの取り付け点
130 ナックルアーム
200 減速機構
210 カウンターギア機構
212 駆動歯車
214 カウンターギア
220 遊星歯車機構
222 サンギア
224 プラネタリギア
225 ローラ軸受
226 プラネタリキャリア
228 リングギア
250 サンギア軸
260 内輪側部材
262 外輪側部材
270 動力伝達部材
272 周溝
280、282 シール
300 オイルポンプ
302 ポンプ回転軸
310 オイルタンク
312 サクション経路
313 オイル帰還経路
400 ナックル
410 ナックルの主要構造部
412 凸部
424,426 腕部
430 周壁部
432 油溝
500 ロアボールジョイント
520 ロアアーム
522 ナット
700 モータ
702 ステータコア
704 ステータコイル
706 ロータ
710 モータシャフト
750 モータカバー
800,810,820,830 ベアリング
840 スラスト円筒ころ軸受
910,920 オイル流路
930 オイルデリバリ
932 分配穴
933 分配穴
934 軸受用分配穴
10
Claims (2)
モータシャフトを回転可能に支持するベアリングを備え、
前記ベアリングにより直接支持されないモータシャフトの部分に、前記ベアリングに軸方向に当接する部位の直径よりも直径が小さい小径部位を設けることを特徴とする、モータ。 In a motor configured to be able to supply fluid to the motor shaft from above the motor case,
It has a bearing that rotatably supports the motor shaft,
A motor having a small-diameter portion having a diameter smaller than a diameter of a portion of the motor shaft that is not directly supported by the bearing in an axial direction against the bearing.
前記モータの回転出力により作動するオイルポンプと、
前記オイルポンプからのオイルを前記モータのモータシャフトに導くオイル流路とを備え、
前記ベアリングにより直接支持されない前記モータシャフトの部分に、前記ベアリングに軸方向に当接する部位の直径よりも直径が小さい小径部位を設けることを特徴とする、インホイールモータ構造。 A wheel driving motor comprising a motor shaft disposed in a wheel and rotatably supported by a bearing;
An oil pump that operates according to the rotational output of the motor;
An oil flow path for guiding oil from the oil pump to a motor shaft of the motor;
An in-wheel motor structure characterized in that a small-diameter portion having a diameter smaller than a diameter of a portion that abuts the bearing in the axial direction is provided in a portion of the motor shaft that is not directly supported by the bearing.
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